Гидрофобные кластеры

В этом практикуме я анализировала транскрипционный регулятор семейства TetR Syntrophus aciditrophicus SB (идентификатор в базе данных PDB - 3S5R. Для поиска гидрофобных кластеров использовался сервис Clud.

При запуске по умолчанию (пороговое расстояние составляет 5.4Å) один из найденных гидрофобных кластеров включает в себя весь белок (624 атомов углерода). При снижении порога до 4.4Å он дробится на 3 группы атомов (рисунок 1), а их количество уменьшается примерно в 2 раза. Но это попрежнему не соотвествует понятию гидрофобного кластера, большая доля отмеченных атомов экспонирована в раствор.

На рисунке 2 приведен результат детекции гидрофобных кластеров с порогом 4.0Å. В них вовлечено на порядок меньшее количество атомов и располагаются они преимущественно между α-спиралями коровой части белка. Один из них (изображен салатовым на рисунке 2) находится в месте контакта двух цепей белка. Кластеры располагаются несимметрично, так как и сами цепи не являются симметричными, они не накладываются идеально при структурном выравнивании (RSMD = 0.64).

Рисунок 1. Гидрофобные кластеры, детектированные при высоком пороге расстояния: 4.4Å. Изображение получено с помощью Pymol

Рисунок 2. Гидрофобные кластеры, детектированные сниженном пороге расстояния: 4.0Å. Изображение получено с помощью Pymol

Можно также отметить, что гидрофбоные кластеры располагаются в N-концевом домене белка, который располагается выше на рисунке 2 (и между C-концевыми доменами, как отмечалось выше).

Гидрофобный кластер, располагающийся на поверхности взаимодействия двух белковых цепей, виден на рисунке 2. Значительно реже, но все же встерчаются гидрофобные участки взаимодействия белков и нуклеиновых кислот. Такой пример приведен на рисунке 3, где шариковой моделью изображены атомы, входящие в предсказанный гидрофобный кластер взаимодействия. На всю площадь конаткта это всего лишь несколько атомов, при чем атомы ДНК и белка располагаются достаточно далеко (при пороге расстояния 3.9Å они не детектируются).

Рисунок 3. Участок взаимодействия пуринового репрессора с ДНК. Красным показаны детектирванные гидрофобные участники контакта, показана поверхность контакта, выделенная исходя из расстояния между взаимодействующими участками. Изображение получено с помощью Pymol